El Telescopio Espacial James Webb (JWST) examinó el trabajo de su hermano mayor, el Telescopio Espacial Hubble. Las mediciones del Hubble sobre la tasa de expansión del universo son perfectas, según ha descubierto el observatorio pionero, intensificando aún más el llamado «Tensión del Hubble«.
En pocas palabras, mide la tasa de expansión del universo, que está determinada por una propiedad llamada… Constante de Hubblesimplemente no sumen.
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notas de mano Fondo cósmico de microondas (CMB), que se asemeja a una imagen moderna del universo sólo 379.000 años después de su aparición. la gran explosiónSupongamos que el universo debería expandirse hoy a un ritmo de aproximadamente 67,8 kilómetros por segundo por millón de pársecs. Esto significa que cada volumen de espacio es un millón. un parsec (3,26 millones Año luz) debería expandirse a un ritmo de 67,8 kilómetros (42,1 millas) por segundo.
Una forma alternativa de medir esta expansión es ascender en la escala de distancias cósmicas, donde cada peldaño está formado por un hito astrofísico diferente, como las estrellas variables Cefeidas y las estrellas de Tipo Ia. Supernovas. El brillo de estos objetos puede indicarnos sus distancias, con las que luego podemos compararlos. corrimiento al rojo Valores para determinar cuánto se expande el universo a medida que su luz viaja hasta nosotros. Pero el problema es que este método nos da un valor completamente diferente para la constante de Hubble: alrededor de 73,2 kilómetros (45,5 millas) por segundo por megaparsec.
La aparente discrepancia entre las dos mediciones es lo que los cosmólogos han comenzado a llamar tensión de Hubble. Nadie sabe por qué es así, pero algunas hipótesis exigen nueva física para explicar la aparente paradoja.
Una posible explicación es que hay un error de medición en el peldaño inferior de la escala de distancias cósmicas, que alberga las variables cefeidas. Se trata de estrellas con una luminosidad que fluctúa de forma predecible a medida que las estrellas entran y salen de ellas. Cuanto más largo sea el período de pulso entre momentos de máximo brillo, mayor será el brillo máximo. La relación del período con la luminosidad nos permite calcular con precisión nuestra distancia a la Tierra; Es posible medir el período de la pulsación para calcular el brillo máximo y luego, en función de qué tan brillante sea para nosotros la variable cefeida en el cielo, podemos calcular a qué distancia tendría que estar para parecer tan brillante.
Sin embargo, no es un método completamente infalible.
El Telescopio Espacial Hubble puede detectar variables Cefeidas en galaxias distantes, pero cuanto más distantes están, más difícil es distinguirlas de todas las demás estrellas agrupadas a su alrededor. Como tal, existía la preocupación de que las estrellas no resueltas adyacentes a las variables Cefeidas en estas galaxias distantes se estuvieran sumando a los valores de brillo aparente de las Cefeidas, creando un error invisible y sistemático en las mediciones. El polvo interestelar también puede afectar el brillo de las variables cefeidas, ocultándolas desde nuestra vista en la Tierra.
Pero nuevas mediciones realizadas con el telescopio espacial James Webb de cinco galaxias que albergan más de mil variables cefeidas han descartado este posible error. La visión infrarroja de JWST es capaz de penetrar el polvo interestelar, mientras que su mayor resolución le permite resolver las variables cefeidas con tanta claridad que se destaca entre la multitud. A través de estas mediciones del Telescopio Espacial James Webb, los astrónomos dirigidos por Adam Ries de la Universidad Johns Hopkins determinaron que las mediciones originales del Hubble eran correctas.
«Ahora hemos cubierto todo el rango de lo que observó el Hubble y podemos descartar un error de medición como causa de la inquietud del Hubble con una confianza muy alta», dijo Rees en su investigación. declaración.
Las cinco galaxias observadas por el telescopio espacial James Webb, la más distante de las cuales es NGC 5468 a 130 millones de años luz de nosotros, también han albergado un total de ocho supernovas de tipo Ia en las últimas décadas. Estas supernovas, que indican destrucción enanas blancas, tiene una curva de luminosidad mensurable y constituye el siguiente peldaño en la escala de distancias cósmicas por encima de las Cefeidas. Debido a que se requiere el grado anterior para calibrar el siguiente grado, las observaciones de las variables Cefeidas del Telescopio Espacial James Webb hacen que las mediciones de distancia utilizando supernovas de Tipo Ia, que son lo suficientemente brillantes como para ser vistas en galaxias mucho más lejanas que las galaxias Cefeidas, sean más precisas. También nos dicen que existe una discrepancia en diferentes mediciones de la constante de Hubble.
«Una vez negados los errores de medición, lo que queda es la posibilidad real y emocionante de que hayamos entendido mal el universo», dijo Rees.
Los resultados del equipo tardan en llegar, como vienen siendo disponible En el servidor de preimpresión arxiv Ganando charla a finales del año pasado. Pero ahora que se ha publicado en su totalidad, tal vez finalmente podamos cerrar el capítulo sobre culpar al propio Hubble por la tensión del Hubble.
Los resultados del equipo de Reiss se publicaron el 6 de febrero en Cartas de revistas astrofísicas.
